L ÁVKY K O M B I N U J Í C Í P Ř E D P J A T Ý PÁS S OBLOUKY

Podobné dokumenty
LÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES LAKE HODGES, SAN DIEGO, KALIFORNIE, USA PEDESTRIAN BRIDGE ACROSS THE LAKE HODGES, SAN DIEGO, CALIFORNIA, USA

PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ KONSTRUKCE ZAVĚŠENÁ NA OBLOUKU

LÁVKA PŘES HARBOR DRIVE V SAN DIEGU, KALIFORNIE, USA PEDESTRIAN BRIDGE ACROSS THE HARBOR DRIVE IN SAN DIEGO, CALIFORNIA, USA

LÁVKA PRO PĚŠÍ TVOŘENÁ PŘEDPJATÝM PÁSEM

DVĚ ZAVĚŠENÉ LÁVKY POSTAVENÉ VE MĚSTĚ EUGENE, OREGON, USA TWO CABLE-STAYED PEDESTRIAN BRIDGES BUILT IN A CITY OF EUGENE, OREGON, USA

PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ VISUTÁ A ZAVĚŠENÁ KONSTRUKCE


PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ KONSTRUKCE PODEPŘENÁ OBLOUKEM

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

LÁVKY PRO PĚŠÍ TVOŘENÉ PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÝM PŘEDPJATÝM PÁSEM A PLOCHÝM OBLOUKEM PEDESTRIAN BRIDGES FORMED BY THE CURVED STRESS RIBBON AND FLAT ARCH

LÁVKA PŘES ŘEKU SVRATKU V BRNĚ-KOMÁROVĚ PEDESTRIAN BRIDGE OVER THE SVRATKA RIVER IN BRNO-KOMAROV

Realizace omezovače kmitání na lávce v areálu Škody Auto Mladá Boleslav

Základní výměry a kvantifikace

KONSTRUKCE VYUŽÍVAJÍCÍ VYSOKO- PEVNOSTNÍ BETON STRUCTURES UTILIZING HIGH-STRENGTH CONCRETE

D YNAMICKÁ ODEZVA B E T O N O V Ý C H L Á V E K

LÁVKA HOLEŠOVICE KARLÍN

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

STROPNÍ KONSTRUKCE Petr Hájek 2009

Lávka přes řeku Svratku v lokalitě Hněvkovského. Brno, Komárov (611026) Dominikánské nám Brno. Dominikánské nám.

OCELOBETONOVÝ INTEGROVANÝ MOST NA SILNICI I/11 U MOKRÝCH LAZCŮ INTEGRAL COMPOSITE BRIDGE ON HIGHWAY I/11 NEAR THE CITY OF MOKRÉ LAZCE

Pro lepší porozumění těmto konstrukcím byly analyzovány jejich dvě varianty: zavěšená a visutá. ZAVĚŠENÁ A VISUTÁ PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ LÁVKA

V ISUTÉ P Ř E D P J A T É STŘECHY

Lávka přes řeku Svratku v lokalitě Hněvkovského. Brno, Komárov (611026) Dominikánské nám Brno. Dominikánské nám.

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3)


SILNIČNÍ OCELOBETONOVÝ SPŘAŽENÝ MOST. Teoretický podklad SPŘAŽENÝ PĚTINOSNÍKOVÝ TRÁM O JEDNOM POLI, S HORNÍ MOSTOVKOU

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI PŘEDPJATÝCH PRŮŘEZŮ DLE EUROKÓDŮ

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Uplatnění prostého betonu

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

4 / M O S T Y

Anotace. Průvodní zpráva

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

LANGERŮV TRÁM MOST HOLŠTEJN

ZATÍŽENÍ MOSTŮ DLE EN

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Program předmětu YMVB. 1. Modelování konstrukcí ( ) 2. Lokální modelování ( )

Sada 3 Inženýrské stavby

4 Halové objekty a zastřešení na velká rozpětí

8.2 Přehledná tabulka mostních objektů Přehledné výkresy mostních objektů... 16

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

Železniční estakáda přes Masarykovo nádraží v Praze v km 3,993 HK

Numerická analýza dřevěných lávek pro pěší a cyklisty

NK 1 Konstrukce. Co je nosná konstrukce?

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S VELKÝM OTVOREM

3D ANALÝZA ŽELEZNIČNÍ ESTAKÁDY NA TRATI

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

Dálniční most v inundačním území Lužnice ve Veselí n.lužnicí

OBLOUKOVÁ KONSTRUKCE LÁVKY PRO PĚŠÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

BZKV 10. přednáška RBZS. Opěrné a suterénní stěny

Konstrukční systémy I Třídění, typologie a stabilita objektů. Ing. Petr Suchánek, Ph.D.

NAVRHOVÁNÍ ČSN MOSTNÍCH KONSTRUKCÍ Z PŘEDPJATÉHO BETONU

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

Estakáda přes Masarykovo nádraží výsledky dlouhodobého monitorování nosné konstrukce mostu a některých vybraných prvků

Účinky smršťování a dotvarování a opatření pro omezení jejich nepříznivého působení

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

pedagogická činnost

14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

Program dalšího vzdělávání

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Spolehlivost a bezpečnost staveb zkušební otázky verze 2010

Diplomová práce OBSAH:

Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření KSS

Prvky betonových konstrukcí BL01 7 přednáška

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ZAVĚŠENÁ LÁVKA PRO PĚŠÍ CABLE-STAYED PEDESTRIAN BRIDGE

Klíčová slova Autosalon Oblouk Vaznice Ocelová konstrukce Příhradový vazník

OBSAH: 8.1 Technická zpráva...2

Omezení nadměrných průhybů komorových mostů optimalizací vedení předpínacích kabelů

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

8. Střešní ztužení. Patky vetknutých sloupů. Rámové haly.

NK 1 Konstrukce 2. Volba konstrukčního systému

1 Použité značky a symboly

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Číslo. Relaxace předpínací výztuže. úbytek napětí v oceli při časově neměnné deformaci (protažení) Soudržnost předpínací výztuže s betonem

při postupném zatěžování opět rozlišujeme tři stádia (viz ohyb): stádium I prvek není porušen ohybovými ani smykovými trhlinami řešení jako homogenní

Efektivnější konstrukce s vyšší spolehlivostí a delší životností

PREFABRIKOVANÉ NOSNÉ KONSTRUKCE DÁLNIČNÍCH MOSTŮ PRECAST SUPERSTRUCTURES FOR MOTORWAY BRIDGES

7. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

Rámové konstrukce Tlačené a rámové konstrukce Vladimír Žďára, FSV ČVUT Praha 2016

Experimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží

ZAVĚŠENÁ LÁVKA PŘES DÁLNICI D1 V BOHUMÍNĚ CABLE STAYED PEDESTRIAN BRIDGE ACROSS THE MOTORWAY D1 AT BOHUMIN

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

OPTIMALIZACE NÁVRHU CB VOZOVEK NA ZÁKLADĚ POČÍTAČOVÉHO A EXPERIMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ. GAČR 103/09/1746 ( )

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: RÁMOVÝ ROH S OSAMĚLÝM BŘEMENEM V JEHO BLÍZKOSTI

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES ŘEKU BEČVU FOOTBRIDGE ACROSS THE RIVER BEČVA

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Aktuální trendy v oblasti modelování

Schodiště. Schodiště termíny

φ φ d 3 φ : 5 φ d < 3 φ nebo svary v oblasti zakřivení: 20 φ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

STATICKÉ TABULKY stěnových kazet

Výstavba byla obnovena na konci léta roku 2012, nyní se provádějí dokončovací

5 Úvod do zatížení stavebních konstrukcí. terminologie stavebních konstrukcí terminologie a typy zatížení výpočet zatížení od vlastní tíhy konstrukce

Transkript:

L ÁVKY K O M B I N U J Í C Í P Ř E D P J A T Ý PÁS S OBLOUKY F O O T B R I D G E S C O M B I N I N G A R C H E S WITH STRESS- RIBBONS J IŘÍ STRÁSKÝ, RADIM NEČAS, L IBOR HRDINA, PETR ŠTEFAN Nový konstrukční systém, který kombinuje oblouky s předpjatým pásem, je popsán z hlediska architektonického a konstrukčního řešení, statické a dynamické analýzy a postupu výstavby. Konstrukční systém byl vyvinut na základě detailní statické a dynamické analýzy a výsledků zkoušek fyzikálních modelů. Výhody konstrukčního systému jsou demonstrovány na třech konstrukcích postavených v České republice a v Oregonu, USA. A new structural system that combines arches with a stress-ribbon is described in terms of the architectural and structural solution, static and dynamic analyses, and the process of construction. The structural system was developed on the basis of detailed static and dynamic analyses and results of the tests of physical models. The advantages of this structural system are demonstrated on three structures built in the Czech Republic and in Oregon, USA. Předpjatý pás tvoří štíhlá betonová deska tvaru řetězovky, která je vetknutá do kotevních bloků [1]. Předpjatý pás je nesen a předepnut kabely, které dávají konstrukci dostatečnou tuhost a stabilitu. Lávky z předpjatého pásu mohou mít jedno, nebo více polí, jsou lehké a transparentní a lze je stavět nezávisle na terénu. Lze je vytvořit monoliticky, nebo z prefabrikovaných segmentů. Nevýhodou těchto konstrukcí je nutnost přenesení velkých tahových sil do podloží, což mnohdy ovlivňuje jejich použití. Proto byl vyvinut nový konstrukční systém, ve kterém je předpjatý pás podepřen, nebo zavěšen na obloucích. Protože kotevní bloky pásu jsou spojeny se základy oblouku tlačenými vzpěrami, je vodorovná složka tahové síly z předpjatého pásu vyrovnána vodorovnou složkou obloukové síly. Základy jsou pak zatíženy jen svislými silami. Popisované konstrukce byly pečlivě analyzovány a ověřeny na modelech na FAST VUT v Brně a v ÚTAM AV v Praze. První konstrukce podepřené oblouky 1 byly nedávno postaveny v Brně a u Olomouce, první konstrukce zavěšená na oblouku byla nedávno aplikována při stavbě lávky přes komunikaci McLoughlin v Portlandu, v Oregonu, USA. Ve všech případech byl předpjatý pás sestaven z prefabrikovaných segmentů. K ONSTRUKČNÍ SYSTÉM Vývoj samokotvených konstrukcí je zřejmý z obr. 1. Mezilehlé podpory lávek o více polích mohou být také tvořeny obloukem (obr. 1a). Oblouk slouží jako sedlo, od kterého se může předpjatý pás při předpínání a ochlazení odvinout a které podpírá pás při zvětšení zatížení a při oteplení (obr. 1b). V počátečním stavu se předpjatý pás chová jako lano o dvou polích, které je vetknuté do krajních kotevních bloků. Oblouk je zatížen svoji vlastní tíhou, tíhou segmentů situovaných na oblouku a radiál ními silami vyvolanými tahem v nosných kabelech (obr. 1c). Po předepnutí předpjatého pásu se pás a oblouk chovají jako jedna konstrukce. 2 3 4 10

Tvar a počáteční napětí v předpjatém pásu a v oblouku lze zvolit tak, aby vodorovná síla v předpjatém pásu H SR a v oblouku H A měly stejnou velikost. Potom je možné spojit kotevní bloky předpjatého pásu se základy oblouku tlačenými vzpěrami, které vyrovnávají vodorovnou sílu. Moment vyvolaný dvojicí vodorovných sil H SR.h = H A.h je přenášen momentem svislých sil ΔV.L P. Takto je vytvořen samokotvený systém, který namáhá základy jen svislými silami (obr. 1d). Je zřejmé, že předpjatý pás může být také zavěšen na oblouku. Jak ukazuje obr. 2, je možné navrhnout několik řešení. Obr. 2a ukazuje oblouk vetknutý do kotevních bloků předpjatého pásu. Oblouk je zatížen nejen vlastní tíhou oblouku a předpjatého pásu, ale také radiálními silami od předpínacích kabelů. Na obr. 2b je konstrukce, která má podobnou funkci jako konstrukce z obr. 1d. Je zřejmé, že kotevní blok předpjatého pásu lze spojit se základy oblouku skloněnými tlačenými vzpěrami přenášejícími tah z pásu do patek oblouku. Obr. 2c představuje konstrukci, u které je předpjatý pás v nezavěšené části ohybově ztužen. Z KOUŠKY MODELŮ Popisované konstrukce mohou najít široké uplatnění. Proto bylo jejich chování ověřeno nejen rozsáhlými parametrickými výpočty provedenými programovým systémem ANSYS, ale také fyzikálními modely. Statický model byl sestaven pro navrhovanou konstrukci lávky přes řeku Radbuzu. Konstrukce byla tvořena obloukem z ocelových trubek a mostovkou sestavenou z prefabrikovaných segmentů. Rozpětí oblouku bylo 77 m, délka předpjatého pásu 99 m. Model byl vytvořen v měřítku 1 : 10. Rozměry konstrukce i zatížení byly navrženy v souladu s modelovou podobností. Předpjatý pás byl sestaven ze segmentů tloušťky 18 mm, v místě vetknutí do kotevních bloků byl navržen monolitický náběh. Oblouk byl vytvořen ze dvou trubek průměru 60 mm, koncové vzpěry komorového průřezu byly svařeny ze dvou [ průřezů (obr. 3 a 4). Prefabrikované segmenty z microbetonu charakterické pevnosti 50 MPa byly podepřeny a předepnuty dvěma monostrandy situovanými pod segmenty. Jejich poloha byla dána dvěma úhelníky zabetonovanými v segmentech. Zatížení, určené v souladu s modelovou podobností, bylo tvořeno ocelovými tyčemi zavěšenými na ocelové příčníky a na oblouk. Umístění a počet tyčí se měnily podle polohy studovaného zatížení. Postup stavby modelu odpovídal stavbě modelované konstrukce. Po montáži oblouku a koncových vzpěr byly nataženy a napnuty monostrandy. Potom byly osazeny segmenty a následně byly vybetonovány spáry mezi segmenty a koncové náběhy. Když beton spar dosáhl požadované pevnosti, monostrandy byly dopnuty na projektovanou hodnotu. Při montáži bylo v souladu s modelovou podobností aplikováno požadované zatížení. Před montáží byly na segmenty a oblouky osazeny tenzometry, které sloužily k monitorování stavu napjatosti jak během stavby, tak i při zatěžování konstrukce. Napětí v monostrandech bylo měřeno dynamometry umístěnými pod kotvami kabelů. Model byl zkoušen pro pět poloh nahodilého zatížení, na závěr byla určena mezní únosnost konstrukce. Bylo zřejmé, že mezní únosnost konstrukce není dána únosností předpjatého pásu, protože po otevření spar mezi segmenty je zatížení přenášeno jen monostrandy. 5 Protože únosnost konstrukce byla dána vzpěrnou pevností oblouku, konstrukce byla zatížena na polovině délky (obr. 5). Konstrukce byla zkoušena pro zvýšené zatížení stálé (1,3 G) a postupně se zvyšující nahodilé zatížení vyvolané hydraulickým lisem vzepřeným proti zatěžovacímu rámu. Konstrukce byla porušena vybočením oblouku při zatížení 1,87krát větším, než bylo požadované mezní zatížení Q u = 1,3 G + 2,2 P. Předpjatý pás byl poškozen pouze lokálně a trhliny se po odlehčení znovu zavřely. Mezní únosnost byla také ověřena nelineární analýzou konstrukce, při které bylo zatížení postupně zvyšováno. Konstrukce ztratila stabilitu při zatížení, při kterém nebylo možné najít rovnováhu na deformované konstrukci. Při řešení konstrukce vyrobené se sinusovým průběhem imperfekce s amplitudou 10 mm ve čtvrtinách rozpětí oblouku bylo dosaženo maximální shody. Výsledky měření potvrdily správnost analytického modelu. Dynamické chování navrhované konstrukce bylo také ověřeno na aeroelastickém modelu Prof. Pirnerem v Ústavu teoretické a aplikované mechaniky Akademie věd Praha. Zkouška ve větrném tunelu prokázala, že kritická rychlost větru působící na model je 11,07 m/s; tomu odpovídající rychlost větru působící na skutečnou konstrukci je 90,03 m/s. L ÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES RYCHLOSTNÍ KOMUNIKACI R35 U OLOMOUCE Konstrukce z předpjatého pásu podepřeného obloukem byla poprvé postavena na rychlostní komunikaci R35 u Olomouce (obr. 6). Lávku tvoří předpjatý pás o dvou polích, který je podepřen štíhlým obloukem o rozpětí 64 m (obr. 7). Předpjatý pás délky 76,5 m je sestaven z prefabrikovaných segmentů délky 3 m nese- Obr. 1 Předpjatý pás podepřený obloukem Fig. 1 Stress ribbon supported by arch Obr. 2 Předpjatý pás zavěšený na oblouku Fig. 2 Stress ribbon suspended on arch Obr. 3 Statický model příčný řez Fig. 3 Static model cross section Obr. 4 Statický model Fig. 4 Static model Obr. 5 Statický model mezní zatížení Fig. 5 Static model ultimate load 11

6 8 9 7 ných a předepnutých dvěma vnějšími kabely (obr. 8 a 9). Prefabrikované segmenty a koncové vzpěry jsou z vysokopevnostního betonu charakteristické pevnosti 80 MPa. Na monolitický oblouk byl použit beton charakteristické pevnosti 70 MPa. Vnější kabely jsou tvořeny svazky z 31 monostrandů 15,5 mm zainjektovaných v trubkách z nerezavějící oceli. Jsou zakotveny v koncových kotevních blocích, které současně tvoří krajní opěry. Kabely jsou ohýbány v sedlech tvořených obloukem a krátkými stěnami. U opěr jsou kabely podepřeny krátkými sedly tvořenými konzolami vetknutými do opěr. Ve středu mostu jsou předpjatý pás a oblouk vzájemně spojeny. Patky oblouku jsou založeny na vrtaných pilotách, krajní opěry na mikropilotách. Místí anomálie v podloží byla během stavby příčinou selhání kotvení mikropilot u jedné opěry. Proto byla jejich funkce nahrazena dodatečně vybetonovaným balastem. Most byl postaven v několika krocích. Po provedení zemních prací a pilot byly smontovány koncové vzpěry a vybetonovány krajní opěry. Oblouk byl vybetonován do bednění podporovaného lehkou skruží. Když beton dosáhl dostatečnou pevnost, byly smontovány a napnuty vnější kabely. Potom byly na kabely osazeny prefabrikované segmenty (obr. 9). Po úpravě napětí v kabelech byly vybetonovány spáry mezi segmenty a po dosažení 80% pevnosti betonu spar byly kabely dopnuty na projektovanou hodnotu. Protože kabely jsou zakřivené, vyvolané radiální síly zatížily a následně předepnuly předpjatý pás. Konstrukční řešení bylo navrženo na základě zkušeností z dříve popsaných zkoušek a na základě velmi detailní statické a dynamické analýzy. Velká pozornost byla věnována posouzení stability velmi štíhlého oblouku. Nelineární analýza uvažující možnou imperfekci výroby prokázala, že konstrukce má dostatečný stupeň bezpečnosti. První ohybová frekvence f (1) = 1,53 Hz je blízko frekvenci lidských kroků f (w) = 2 Hz. Proto byla v souladu s návrhem Eurokódu z roku 1995 [2] provedena analýza vybuzeného kmitání. Maximální zrychlení a max = 0,145 m/s 2 je menší než přípustné zrychlení a lim = 0,5 f (1) 0,5 = 0,49 m/s 2. Ačkoliv konstrukce je mimořádně štíhlá, uživatelé lávky nemají nepříjemný pocit vyvolaný kmitáním od pohybu lidí a větru. Funkce mostu byla ověřena statickou a dynamickou zkouškou. Most byl dokončen v roce 2008. 12

Obr. 6 Lávka u Olomouce Fig. 6 Footbridge near Olomouc Obr. 7 Lávka u Olomouce, a) podélný řez, b) částečný podélný řez u opěry, c) částečný podélný řez u sedla oblouku Fig. 7 Footbridge near Olomouc, a) elevation, b) partial elevation at abutment, c) partial elevation at saddle Obr. 8 Lávka u Olomouce příčné řezy, a) uprostřed rozpětí, b) ve čtvrtině rozpětí Fig. 8 Footbridge near Olomouc cross sections, a) at midspan, at a quarter of span Obr. 9 Lávka u Olomouce, prefabrikovaný segment uložený na vnějších kabelech Fig. 9 Footbridge near Olomouc, segments supported by external cables Obr. 10 Lávka u Olomouce Fig. 10 Footbridge near Olomouc 10 L ÁVKA PŘES ŘEKU SVRATKU V BRNĚ Podobná lávka byla postavena přes řeku Svratku v Brně (obr. 11), [3]. Lávka spojuje nové administrativní centrum (Spielberk Office Centre) s historickým centrem. Je situována v těsné blízkosti nově budovaného hotelu. Poblíž mostu je starý železniční obloukový most s pilíři v řece. Bylo zřejmé, že nový most by měl být také obloukový, avšak bez pilířů v korytě řeky. S ohledem na geotechnické podmínky nebylo možno navrhnout tradiční obloukovou konstrukci zatěžující základy velkou vodorovnou silou. Proto byla navržena samokotvená oblouková konstrukce, u které byla vodorovná síla zachycena tahovou únosností přímo pocházeného předpjatého pásu (obr. 12). Hladké křivky, které jsou charakteristické pro konstrukce z předpjatého pásu, umožňují hladké napojení lávky na terén. Protože břehy řeky jsou tvořeny kamennými zdmi, jsou krajní opěry situovány za těmito zdmi. Opěry jsou podepřeny dvojicemi vrtaných pilot. Zadní piloty jsou namáhané tahem, přední tlakem. Moment této dvojice sil vyrovnává moment od vodorovných sil, které namáhají předpjatý pás a oblouk. Rozpětí oblouku L = 42,9 m, jeho vzepětí f = 2,65 m, poměr vzepětí k rozpětí f/l = 1/16,19. Oblouk má proměnnou šířku a tloušťku. Směrem od opěr ke středu mostu se rozvětvuje ve dvě samostatné části. 43,5 m dlouhý předpjatý pás je sestaven z prefabrikovaných segmentů délky 1,5 m. Uprostřed rozpětí je předpjatý pás podepřen na sedlech tvořených nízkými stěnami vybetonovanými na oblouku (obr. 13, 14 a 15). Předpjatý pás je nesen a předepnut čtyřmi vnitřními kabely tvořenými svazky z 12 monostrandů 15,5 mm zainjektovaných v PE trubkách. Segmenty se zakřiveným podhledem mají v příčném směru proměnnou tloušťku. Jak předpjatý pás, tak i oblouk jsou provedeny z vysokopevnostního betonu charakteristické pevnosti 80 MPa. Oblouk je sestaven ze dvou obloukových segmentů, které byly při stavbě zavěšeny na montážní kabely zakotvené v opěrách [3]. Před betonáží střední spáry byl vliv deformace pilot eliminován úpravou geometrie kabelů. Jakmile beton spáry získal dostatečnou pevnost, byly montážní kabely nahrazeny vnějšími kabely spojujícími opěry. Následně byly vybetonovány nízké stěny tvořící sedla. Poté byly segmenty umístěny na střední stěny (obr. 15) a na vnější kabely. 13

11 Potom byly protaženy a napnuty vnitřní kabely a následně odstraněny vnější kabely. Tím konstrukce získala požadovanou geometrii. Poté byly vybetonovány spáry mezi segmenty a vnitřní kabely byly dopnuty. Předpjatý pás tak získal požadované předpětí. Také tato konstrukce byla navržena na základě velmi detailní statické a dynamické analýzy. Velká pozornost byla věnována posouzení stability velmi štíhlého oblouku. Nelineární analýza uvažující možnou imperfekci výroby prokázala, že konstrukce má dostatečný stupeň bezpečnosti. První ohybová frekvence f (1) = 1,912 Hz je blízko frekvenci lidských kroků f (w) = 2 Hz. Proto byla v souladu s návrhem Eurokódu z roku 1995 [2] provedena analýza vybuzeného kmitání. Maximální zrychlení a max = 0,162 m/s 2 je menší než přípustné zrychlení a lim = 0,5 f (1) 0,5 = 0,691 m/s 2. Ačkoliv je konstrukce mimořádně štíhlá, je velmi tuhá, a uživatelé lávky nemají nepříjemný pocit vyvolaný kmitáním konstrukce od pohybu lidí a větru. Funkce mostu byla ověřena statickou zatěžovací zkouškou. Stavba mostu byla zahájena v únoru a byla předána do provozu v září 2007. Na konferenci footbridge 2008 v portugalském Portu získala lávka první cenu jak za estetické, tak i technické řešení. 12 13 14 15 14

L ÁVKA MCLOUGHLIN BOULEVARD, P ORTLAND, OREGON, USA Lávka McLoughlin Boulevard (obr. 16) je součástí rekreační stezky spojující jednotlivé části metropolitní oblasti Portlandu v Oregonu. Mostovka z předpjatého pásu je zavěšena na dvou skloněných obloucích a je zakotvena v kotevních blocích, které současně tvoří krajní opěry. Protože kotevní bloky jsou spojeny s patkami oblouků tlačenými vzpěrami, tvoří konstrukce samokotvený systém namáhající základy jen svislými silami (obr. 17). Protože mostovka je zavěšena na obloucích prostřednictvím radiálně uspořádaných závěsů, mají oblouky kruhový výslednicový tvar. Štíhlé oblouky průměru 457 mm jsou zavětrovány dvěma stěnovými výztuhami. Předpjatý pás je sestaven z prefabrikovaných segmentů a spřažené desky (obr. 18a). V krajních polích jsou segmenty zesíleny krajními nosníky vyztuženými ocelovými I nosníky (obr. 18c). Tah v mostovce od zatížení stálého je přenášen nosnými kabely, tah od nahodilého zatížení a objemových změn je přenášen předpětím od předpínacích kabelů. Jak nosné, tak i předpínací kabely jsou umístěny ve spřažené desce. Nosné kabely, které byly napnuty při montáži segmentů, jsou tvořeny dvěma svazky z 12 lan průměru 15,5 mm. Proti korozi jsou lana chráněna předpjatou mostovkovou deskou. Předpínací kabely jsou tvořeny šesti kabely z 10 lan průměru 15,5 mm, které jsou zainjektovány v kabelových kanálcích. Závěsy z hladkých tyčí průměru 25,4 mm jsou kotveny v krátkých ocelových konzolách T průřezu připevněných ve spárách k segmentům (obr. 19). Vodorovná složka síly ze závěsů je zachycena předpínacími tyčemi průměru 32 mm vedenými v okrajových trubkách spojujících krátké konzoly. Mezera mezi segmenty a krajní trubkou je překryta mřížovinou. Ochranné zábradlí výšky 2,4 m, které je také tvořeno mřížovinou, je zavěšeno na závěsy. Na závěsy jsou také připevněny příčné konzoly nesoucí madlo zábradlí. Prostor se tak otevřel a skličující pocit z amerických lávek uzavřených v ochranném pletivu byl odstraněn. Také tato konstrukce byla navržena na základě velmi detailní statické a dynamické analýzy. Velká pozornost byla věnována posouzení stability velmi štíhlého oblouku a dynamické analýze. Nelineární analýza uvažující možnou imperfekci výroby prokázala, že definitivní konstrukce tvořená obloukem a předpjatým pásem má velký stupeň bezpečnosti. Při stavbě, kdy veškeré zatížení přenáší jen oblouk, byl stupeň bezpečnosti velmi malý. Proto byla montovaná konstrukce ztužena střední podpěrou, která zatěžovala oblouk kontrolovanou silou. Dynamická analýza prokázala, že konstrukce má uspokojivou odezvu na seismické zatížení. Protože první ohybová frekvence f (1) = 1,021 Hz je menší než frekvence lidských kroků f (w) = 2 Hz, byla provedena dynamická analýza vybuzeného kmitání [2]. Maximální zrychlení a max = 0,104 m/s 2 je menší než přípustné zrychlení a lim = 0,5 f (1) 0,5 = 0,505 m/s 2. Konstrukce je velmi tuhá a uživatelé lávky nemají nepříjemný pocit vyvolaný kmitáním konstrukce od pohybu lidí a větru. Oblouky byly dodány na stavbu ve dvou polovinách a byly smontovány ve dvou na sebe navazujících nočních směnách. Oblouky byly uloženy na montážní podpěry situované ve středním pruhu komunikace a u patek oblouků. Po spojení oblouků a zabetonování patek oblouků byly koncové opěry vzájemně spojeny nosnými kabely a střední podepření oblouků bylo nahrazeno zatížením oblouků malou silou. Konstrukce tak začala působit jako samokotvená oblouková konstrukce. Segmenty byly montovány po pěti symetricky od středu mostu (obr. 20). V průběhu montáže byla postupně kontrolována a upravována síla v nosných kabelech. Segmenty krajních polí byly zavěšeny na ocelové I profily podepřené na oblouku a u opěr. Po smontování všech segmentů byly vybetonovány spáry mezi segmenty, spřažena mostovková deska a parapetní nosníky krajních polí. Potom byla konstruk- Obr. 11 Lávka přes Svratku Fig. 11 Footbridge across the Svratka River Obr. 12 Lávka přes Svratku, podélný řez Fig. 12 Footbridge across the Svratka River, elevation Obr. 13 Lávka přes Svratku, příčný řez uprostřed rozpětí Fig. 13 Footbridge across the Svratka River, cross section at midspan Obr. 14 Lávka přes Svratku, konstrukční řešení Fig. 14 Footbridge across the Svratka River, structural solution Obr. 15 Lávka přes Svratku, segmenty uložené na sedle Fig. 15 Footbridge across the Svratka River, segments supported by saddles Obr. 16 Lávka McLoughlin Boulevard Fig. 16 McLoughlin Boulevard footbridge 16 15

17 19 18 20 ce předepnuta. Stavba lávky byla zahájena v březnu 2005 a ukončena v září 2006. Lávka, která se stala bránou do města, získala od National Steel Bridge Alliance, USA, v roce 2007 Steel Bridge Award. Z ÚČASTNĚNÍ Výzkumné práce spojené s vývojem nového typu konstrukcí jsou prací Ústavu betonových a zděných konstrukcí FAST VUT v Brně. Statický model navrhl a odzkoušel Tomáš Kulhavý. Lávku pro pěší přes rychlostní komunikaci R35 u Olomouce vyprojektovala firma Stráský, Hustý a partneři, Brno. Zodpovědným projektantem byl Libor Hrdina, lávku postavila firma Bögl a Krysl, Plzeň. Lávku přes řeku Svratku v Brně vyprojektovala firma Stráský, Hustý a partneři, Brno ve spolupráci s firmou Acht Architects, Praha, Rotterdam. Zodpovědným projektantem byl Petr Štefan, lávku postavila firma Skanska DS, Brno. Lávka McLoughlin Boulevard, Portland, Oregon, USA, byla vyprojektována firmou OBEC Consulting Engineers, Eugene, Oregon, ve spolupráci s Jiri Strasky, Consulting Engineer, Greenbrae, California. Zodpovědný projektant byl Gary Rayor. Lávka byla postavena firmou Mowat Construction Company, Vancouver, Washington. Statická a dynamická analýza popisovaných konstrukcí je prací Radima Nečase a Richarda Nováka. Popisované konstrukce byly vyvinuty v rámci programu výzkumu a vývoje Impuls FI IM5/128 Progresivní konstrukce z vysokohodnotného betonu Ministerstva průmyslu a obchodu a za finančního přispění MŠMT ČR, v rámci výzkumného záměru MSM 0021630519 Progresivní spolehlivé a trvanlivé nosné stavební konstrukce. Prof. Ing. Jiří Stráský, DSc. Stráský, Hustý a Partneři, s. r. o. Bohunická 50, 619 00 Brno tel.: 547 101 811, fax: 547 101 881 e-mail: j.strasky@shp.eu www.shp.eu Ing. Radim Nečas tel.: 541 147 855, fax: 549 250 218 e-mail: necas.r@fce.vutbr.cz oba: FAST VUT v Brně, ÚBZK Veveří 95, 662 37 Brno www.fce.vutbr.cz Ing. Libor Hrdina e-mail: l.hrdina@shp.eu Ing. Petr Štefan e-mail: p.stefan@shp.eu oba: Stráský, Hustý a partneři, s. r. o. Bohunická 50, 619 00 Brno tel.: 547 101 811, fax: 547 101 881 www.shp.eu Obr. 17 Lávka McLoughlin Boulevard, podélný řez Fig. 17 McLoughlin Boulevard footbridge, elevation Obr. 18 Lávka McLoughlin Boulevard příčné řezy, a) hlavní pole, b) most, c) krajní pole Fig. 18 McLoughlin Boulevard footbridge cross sections, a) main span, b) bridge, c) side span Obr. 19 Lávka McLoughlin Boulevard, zavěšení mostovky na oblouku Fig. 19 McLoughlin Boulevard footbridge, suspension of the deck on the arch Obr. 20 Lávka McLoughlin Boulevard, montáž segmentů Fig. 20 McLoughlin Boulevard footbridge, erection of segments Literatura: [1] Strasky J.: Stress Ribbon and Cable- Supported Pedestrian Bridges, Thomas Telford, London, UK, 2005 [2] Eurocode 2: Design of Concrete Structures Part: Concrete Bridges, ENV 1992-2:1995. CEN European Committee for Standardization, Brussels 1995 [3] Tichý J., Markovič P., Votava R., Štefan P., Mendel A.: Prefabrikovaná lávka přes řeku Svratku v Brně. Beton TKS 4/2008 16